Betonarme kolon ve kirişlerde kullanılan enine donatıya “etriye” denir. Yer aldığı elemanın kesitine bağlı olarak dikdörtgen, kare, çokgen ve çember şeklinde bükülmüş, ince çubuk veya hasır donatıdır.
Etriye, herşeyden önce, donatı kafesinin montajında ve yerleştirilmesinde yaş beton içinde stabilitesini sağlamak için gerekli ve vazgeçilmez bir elemandır. Etriye, eğilme donatısının yerel burkulma mukavemetini artırmak için de gereklidir. Etriye, sık aralıklarla kullanıldığı zaman, sargı (kuşaklama) görevi yaparak, betonarme elemanın kesme mukavemeti yanında eğilme mukavemetini de arttırır; elemanlara daha büyük plastik şekil değiştirebilme özelliği kazandırır; eleman ve yapı sünekliliğini arttırır.
Betonarme elemanının kesme ve kesme-eğilme mukavemetini sağlayabilmek için gereklidir; betonarme kesitin özellikle son limit duruma yakın zorlanmalarında yapının bütünlüğünü korumakta çok önemli bir elemandır; deprem hasarlarının pek çoğu ya etriye yetersizliğinden, ya da hatalı ve eksik düzenlenmiş etriyelerden kaynaklanır.
Kesme kuvveti donatısı olarak etriyelerin kullanılmasının faydaları aşağıdaki gibi sıralanabilir:
a)Eğik çekme gerilmelerinin kiriş ekseni boyunca yayılı olması nedeniyle, belirli aralıklarla düzgün yerleştirilen etriyeler, etkinin karşılanması bakımından uygundur.
b)Eğik çekme gerilmeleri ile belirli açı yapan etriyeler kesme kuvvetinin işaretinin değiştiği durumda da uygundur.
c) Etriyeler kiriş boyuna donatısını betona bağlayarak bunların kesme kuvvetinin karşılanmasındaki perçin etkisini arttırırlar.
d)Kesme kuvvetinin karşılanmasında ortaya çıkan beton basınç kuvvetleriyle beraber kafes sistem etkisi oluştururlar.
e)Eğik çekme gerilmelerinden dolayı ortaya çıkan çatlakları sınırlayarak kesme kuvvetinin bir kısmının agrega sürtünmesi ile taşınmasını sağlarlar.
f)Özellikle sık kullanılan etriye durumunda betonun yanal şekil değiştirmesini sınırlandırarak betonun hem dayanımını ve hem de sürekliliğini arttırırlar
Etriye Malzemesi, Çapı ve aralığı
Betonarme eleman açısından en uygun etriye donatısını tasarlayıp düzenlemek esastır. Bunun için etriye çeliği kalitesi, etriye çapı ve aralığı tasarımcının elindeki değişkenlerdir. Etriye, yumuşak çelik (S220) ve yüksek mukavemetli çelik (S 420 ve S500) çubuklardan ve çelik hasırdan (M500) yapılır. Kalın çaplı etriye, rijitliği ile, donatı kafesinin montaj ve beton dökümü esnasındaki stabilizesini artırır; bu yüzden fazla ince çaplardan kaçınılır.
Bununla beraber, donatı kafesinin stabilizesini sağlanmak kaydı ile işlemesi kolay, dolayısıyla işçilik kalitesi daha yüksek, kesme ve eğilme mukavemetine katkısı daha iyi, çatlak kontrolünü sağlamakta çok daha uygun olması gibi nedenlerle, ince çaplı sık etriye, kalın çaplı geniş etriyeye tercih edilir.
Etriye aralığı, elemanın yapıdaki zorlanma şekline (kolon, kiriş) ve etriyeden beklenen işleve (basit etriye, sargı donatısı) bağlı olarak değişir. Her durumda, elemanın hesabında kullanılan teori ve kabulleri geçersiz kılacak derecede büyük aralıklı olmaması gerektiği gibi, montajı, beton dökümü ve uygun şekilde yerleştirilmesini sağlayacak ölçüde aralıklı olmalıdır. Geniş aralık, etriyenin yalnız montaj amaçlı olarak gerektigi durumlarda, gereğinden sık aralık ise kuşatma (sargı) bölgelerinde (düğümler ve düğümlere komşu bölgelerde) karşımıza çıkar.
Kayma Donatısı Olarak Etriye
Etriye, çatlamış beton elemanın dağılmasını önleyerek ve bütünlüğünü sağlayarak ona kayma ve eğilme mukavemeti kazandırır. Bu amaçla, yani elemana kesme-kayma mukavemeti sağlamak için kullanıldığında basit etriye adını alır. özellikle kolonlarda, boyuna donatının lokal burkulmasını azaltarak stabilitesini sağlar. Basit etriye aralığı, donatı kafesi ile birlikte çatlamış beton elemanın bir kafes sistem gibi çalışmasını sağlayacak şekilde küçük olmalı, ama elemanın küçük boyutundan ve 20 cm den daha büyük olmamalıdır.
Etriye kesme mukavemetine katkısı son limit durum hallerinde etkin olarak devreye girer; bu durumda etriyenin miktarı (kapasitesi) önemlidir. Kayma mukavemeti açısından etriye oranı,
f ctd
p = 0.30------- (1)
f yvd
den ve kayma hesabının gerektirdiği miktardan az olmamalıdır; burada f ctd betonun hesap çekme mukavemeti, f yvd ise etriye donatısı hesap mukavemetidir.
Beton cinsi aynı kalmak kaydı ile yüksek mukavemetli çelik kullanılması halinde gerekli etriye donatısı oranının
( p s500 ) yumuşak çelik için gerekli etriye donatısı oranına ( p s220) nispeti:
p s500 f y,220
------ = -------- = 0.44 (2)
p s220 f y,500
bulunur; f y sözkonusu çeliğin akma mukavemetini gösterir. Bunun anlamı, minumum koşullar karşılanmak kaydıyla yumuşak çelik yerine, yüksek mukavemetli S500 çeliği kullanılması durumunda ise %56 daha az kesit kullanılabilecek demektir; miktar bakımından, bu aynı ölçülerde tasarruf anlamına da gelir.
Kuşatma Donatısı Olarak Etriye (Sargı)
Etriye, kuşatma (confining) amacıyla kullanıldığında halka etriye, ya da kısaca sargı adını alır. Deprem bölgelerinde inşa edilen çerçeve yapıların kuşatma (sargı) bölgelerinde çok donatı çıkar, donatı aralıkları beton yerleştirilmesini zorlaştıracak değerlere düşer. Kaliteli donatı (S500) kullanılması:
Kuşaklama etkisi devam ettirilerek donatı aralıklarını nispeten açmaya imkân verir; bu beton yerleşimine rahatlama getirir, dolaylı olarak kalite yüksekliği sağlar.
İnce donatı işçilik kolaylığı sağlar ve keza dolaylı kalite getirir.
Yüksek mukavemetli çeliğin akma limitinin yumuşak çeliğe göre çok daha yüksek olması nedeni ile betonun yanal genişlemesini engelleme özelliği de daha yüksektir.
ETRİYE
Etriye, betonarme yapılarda kolon ve kirişlerde yatay donatı olarak kullanılan, elemanlara gelen kesme kuvvetlerine karşı dayanım sağlayan elemanlardır. Bunun yanısıra, elemanların ve genel olarak yapının daha sünek davranması için sıklaştırma ve boyuna donatılarında burkulmasını engellemek için (sargılama) kullanılır. Deprem Yönetmeliğince iki ucu da 135 derece kıvrılarak boyuna donatıların tutulması ve etriyenin açılmaması sağlanmalıdır.
Güvenliği artırmak için etriye kancaları, kirişlerde her zaman basınç bölgesi tarafında bulunmalıdır. Ayrıca şaşırtmalı düzenlemede bir diğer temel ilkedir.
Yurdumuzda 1999 yılında meydana gelen büyük deprem sonrasında, göçen binalarda yapılan incelemelerde önemi çok daha iyi anlaşılmış yapı elemanı. Yanal donatı da denir. Enine donatı da denir. 4 mühim katkısı vardır:
-Boyuna donatının beton dökülmesi sırasında yerinde kalmasını sağlar.
-Boyuna donatının burkulma boyunu kısaltır, ve burkulmanın gecikmesini sağlar.
-Çekirdek betonunun sünekliğini arttırarak kesitin taşıma kapasitesinin yükselmesini sağlar.
-Kesite gelen kesme gerilmelerini karşılar.
Kiriş kolon birleşim noktalarında açıklık ortasına göre daha kısa aralıklı yerleştirilir. Bu işleme “etriye sıklaştırılması” denir.
